Numero de froude
La versión actual de la página aún no ha sido revisada por colaboradores experimentados y puede diferir significativamente de la versión revisada el 16 de marzo de 2021; las comprobaciones requieren 2 ediciones .El número de Froude ( ), o el criterio de Froude, es uno de los criterios adimensionales para la similitud del movimiento de líquidos y gases. Se utiliza en los casos en que la influencia de fuerzas externas es significativa. Introducido por William Froude en 1870.
El número de Froude en hidrodinámica
El número de Froude caracteriza la relación entre la fuerza de inercia y la fuerza externa , en cuyo campo se produce el movimiento, que actúa sobre el volumen elemental de líquido o gas :
donde es la escala de velocidad característica , es la aceleración que caracteriza la acción de una fuerza externa, es el tamaño característico de la región en la que se considera el flujo.
Por ejemplo, si consideramos el flujo de un líquido en una tubería en el campo de la gravedad , entonces el valor se entiende como la aceleración de la gravedad , el valor es la velocidad del flujo, y para la longitud de la tubería o su diámetro puede ser tomado.
En la construcción naval , se utiliza otra versión del número de Froude : la raíz del número de Froude hidrodinámico anterior.
El número de Froude permite comparar las condiciones de formación de olas para barcos de diferentes tamaños. Por ejemplo, si un modelo de barco está hecho a escala 1:100 , entonces debe ser remolcado a una velocidad 10 veces menor que la velocidad del barco original para poder ver las mismas olas que para un barco grande, pero a escala. de 1:100.
Para embarcaciones de gran desplazamiento , el número de Froude suele ser de 0,2 a 0,3, y para embarcaciones de planeo pequeñas suele ser superior a 1, pero normalmente se selecciona entre 2 y 3.
El número de Froude también se usa para modelar flujos de agua en canales abiertos y probar modelos de estructuras hidráulicas.
El número de Froude en la transferencia de calor
En transferencia de calor , el criterio de Froude también caracteriza la relación entre la fuerza de inercia y la fuerza de gravedad, pero se expresa de manera diferente:
dónde
- - aceleración de la gravedad,
- - definir el tamaño (carácter),
- es el caudal del líquido o gas.
Literatura
- Editor en jefe A. M. Prokhorov. Número de Froude // Diccionario enciclopédico físico. — M.: Enciclopedia soviética . - 1983. // Diccionario Enciclopédico Físico . — M.: Enciclopedia soviética. Editor en jefe A. M. Prokhorov. 1983.
- Editor en jefe A. M. Prokhorov. Número de Froude // Diccionario enciclopédico físico. — M.: Enciclopedia soviética . - 1983. // Enciclopedia Física . En 5 tomos. — M.: Enciclopedia soviética. Editor en jefe A. M. Prokhorov. 1988.
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